JP2008118840A - 電動機のステータ、電動機のステータの製造方法、及び電動機 - Google Patents
電動機のステータ、電動機のステータの製造方法、及び電動機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008118840A JP2008118840A JP2007020583A JP2007020583A JP2008118840A JP 2008118840 A JP2008118840 A JP 2008118840A JP 2007020583 A JP2007020583 A JP 2007020583A JP 2007020583 A JP2007020583 A JP 2007020583A JP 2008118840 A JP2008118840 A JP 2008118840A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- back yoke
- electric motor
- magnetic
- magnetic shield
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
【課題】ステータのティース部又はバックヨーク部で起こる磁束漏れを抑制することができるステータ、ステータの製造方法、及び当該ステータを備える電動機である。
【解決手段】環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータであって、前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備える。
【選択図】図8
【解決手段】環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータであって、前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備える。
【選択図】図8
Description
本発明は、電動機のステータ、電動機のステータの製造方法、及び電動機の技術に関する。
電動機は、ステータとロータとを備え、ステータとロータが電磁気的に相互作用することにより、ロータを回転させ、駆動力を発生させる。
図1は、電動機に使用されるステータの模式図である。図1に示すように、ステータ1は、環状のバックヨーク部10と、バックヨーク部10の半径方向に突出する複数のティース部12とを有する。複数のティース部12のそれぞれには、巻線が集中巻きされたコイル(不図示)を有する。図2は、図1に示す点線枠xにおけるステータ1の拡大模式図である。一般的に、ステータ1は、バックヨーク分割部(10a,10b,10c,・・・)とティース部(12a,12b,12c,・・・)とを備えるステータ分割コア(2a,2b,2c,・・・)が環状に配置されたものである。上記でも説明したように、ティース部12a,12b,12cのそれぞれには、巻線が集中巻きされたコイル(16a,16b,16c)を有する。
図3は、図2に示すステータ1の磁束の流れを示す模式図である。図3に示すように電動機を構成するロータ14は、ステータ1の内周側に配置されており、ロータ14は、N極とS極とが交互に配置された永久磁石(18a,18b,18c,・・・)を有する。電動機の稼動時には、例えば、ティース部12aのコイル16aに電流を流すことによって、近接する永久磁石18aからティース部12a内、バックヨーク分割部10a内、バックヨーク分割部10b内、ティース部12b内、永久磁石18cへと磁束が流れる(図3に示す矢印a)。図3に示す矢印aは、電動機の稼動時の理想的な磁束の流れを表している。この際、電動機は安定したトルクを発生する。
しかし、電動機のうち、高出力が要求されるハイブリッド自動車、電気自動車等に使用されるモータの場合、図3に示す理想的な磁束の流れ(矢印a)の他に、例えば、ティース部12a、バックヨーク分割部10aから外部へ磁束が洩れてしまう磁束洩れが起こる。この磁束漏れが起こると、モータのトルクが低下する。
ステータ1で起こる磁束洩れの例について以下説明する。図4は、図2に示すステータ1の模式図であって、ティース部から他のティース部への磁束洩れの一例を説明するための図である。高出力が要求されるモータの稼動時には、図4の矢印bに示すように、永久磁石18aからティース部12a内、バックヨーク分割部10a内、バックヨーク分割部10b内、ティース部12b内へと磁束が流れるが、永久磁石18cに流れず、ティース部12a内へと磁束が流れる(磁束漏れ)場合がある。特に、ティース部(12a,12b,12c,・・・)からコイル(16a,16b,16c,・・・)が抜けるのを防止するために、ティース部(12a,12b,12c,・・・)に鍔部(20a,20b,20c,・・・)が設けられている場合には、鍔部から他の鍔部へ(例えば、ティース部12bの鍔部20bからティース部12aの鍔部20aへ)の磁束洩れが起こり易い。このような磁束漏れが起こると、永久磁石18aから出た磁束が永久磁石18cに流れない状態、いわゆる磁束の閉回路状態になるため、ステータとロータ間の磁束密度が減少し、モータのトルクが低下する。
また、図5は、図2に示すステータ1の模式図であって、ティース部からバックヨーク部への磁束洩れの一例を説明するための図である。図5の矢印cに示すように、永久磁石18aからティース部12a内、バックヨーク分割部10a内へと流れる磁束が、ティース部12a内からティース部12aの外部、バックヨーク分割部10a(又はバックヨーク分割部10b)内へと流れる(磁束洩れ)場合がある。このように、ティース部12a内からティース部12aの外部に流れる磁束は、近くに存在するコイル(例えばコイル16a)を横切るため、一旦コイル16aに流れてしまう。この際、コイル16aは、磁束が流れたことによる渦電流を発生させ、渦電流損失(鉄損)を引き起こす。この渦電流損失により、モータのトルクが低下する。また、上記の磁束洩れは、代表的な例であり、高出力が要求されるモータの稼動時には、図1に示すティース部12及びバックヨーク部10のあらゆる所で、磁束漏れが発生する場合がある。
例えば、特許文献1には、ステータとモータの枠体の間に漏洩磁束シールドを設けることによって、ステータから洩れる磁束をモータの外部に漏らさないモータが提案されている。
また、例えば、特許文献2には、ステータのティース部に巻回されているコイルの側面に磁束遮蔽部材を設けることによって、ステータのティース部から洩れた磁束がコイルに流れることを防止するモータが提案されている。
しかし、特許文献1及び2のモータでは、ステータから洩れる磁束を外部に漏らさないもの、又はステータのティース部から洩れる磁束をコイルに流さないものであるが、ステータのティース部又はバックヨーク部で起こる磁束漏れを抑制することはできない。
本発明は、ステータのティース部又はバックヨーク部で起こる磁束漏れを抑制することができるステータ、ステータの製造方法、及び当該ステータを備える電動機である。
本発明は、環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータであって、前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備える。
また、本発明は、環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータであって、電動機の稼動時に、前記ティース部内に流れる磁束と略平行する前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部内に流れる磁束と略平行する前記バックヨーク部の側面に、磁気シールドを備える。
また、前記電動機のステータにおいて、前記磁気シールドが、扁平粉により構成されることが好ましい。
また、前記電動機のステータにおいて、前記バックヨーク部及び前記ティース部は、磁性粉により構成されており、前記磁気シールドは、前記磁性粉の体積平均粒径より小さい体積平均粒径を有する磁性粉により構成されていることが好ましい。
また、前記電動機のステータにおいて、前記磁気シールドの磁性粉は、扁平粉であることが好ましい。
また、前記電動機のステータにおいて、前記バックヨーク部及び前記ティース部の磁性粉の体積平均粒径は、50μm以上〜500μm以下の範囲であり、前記磁気シールドの磁性粉の体積平均粒径は、10μm以上〜50μm未満の範囲であることが好ましい。
また、前記電動機のステータにおいて、前記磁気シールドの磁性粉が、Fe−Si系合金であり、前記Fe−Si系合金中のSiの含有量が1〜3重量%であることが好ましい。
また、本発明は、環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータの製造方法であって、前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを加圧成形する。
また、本発明は、環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータを有する電動機であって、前記電動機のステータが、前記ディース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備える。
本発明によれば、ティース部の側面及びバックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備えることによって、ティース部又はバックヨーク部での磁束漏れを抑制することができるステータ及び当該ステータを備える電動機を提供することができる。
また、本発明によれば、ティース部の側面及びバックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを加圧成形することによって、ティース部又はバックヨーク部での磁束漏れを抑制することができるステータの製造法を提供することができる。
本発明の実施の形態について以下説明する。
図6は、本発明の実施形態に係るステータの構成の一例を示す模式図である。図6に示すように、ステータ3は、環状のバックヨーク部22と、バックヨーク部22の半径方向に突出する複数のティース部24と、磁気シールド(不図示)と、を備えている。
ステータ3は、バックヨーク分割部と、ティース部とを備えるステータ分割コアが環状になるように複数個配置されたものでも、環状に一体成形されたバックヨーク部に、複数のティース部が配置されたものであってもよく、特に制限されるものではない。本実施形態では、ステータ分割コアが環状になるように複数個配置されたものを例として以下説明する。
図7は、図6に示す点線枠yにおけるステータ3の拡大模式図である。図8(イ)は、図7に示すA−A線におけるステータ分割コア4の模式断面図であり、図8(ロ)は、図7に示すB−B線におけるステータ分割コア4の模式断面図である。図7又は8に示すようにステータ分割コア4は、バックヨーク分割部22aと、ティース部24aと、磁気シールド26(図8に示す)とを備えている。また、図7に示すように、ティース部24aには、巻線が集中巻きされたコイル32aを有する。
図8に示すように、ティース部24aは、本体部28aと、鍔部30aと、を備えるものである。鍔部30aは、コイル32aが、本体部28aから抜けるのを防止するためのものである。コイル32aが樹脂等によって本体部28aに固定されている場合等では、必ずしも鍔部32aを設ける必要はない。
磁気シールド26は、ティース部24aの側面及びバックヨーク分割部22aの側面のうち少なくともいずれか一方に備えられているものであればよい。上記ティース部24aの側面とは、ステータ1の内周側に配置されたロータの永久磁石(例えば図3に示す)とティース部24aとが対向する面(図8(イ),(ロ)の矢印I)以外の側面を指し、バックヨーク分割部22aの側面とは、他のバックヨーク分割部と接する面(図8(イ)の矢印II)以外の側面を指す。
磁気シールド26は、図8に示す本実施形態のステータ分割コア4のように、ティース部24aの側面及びバックヨーク分割部22aの側面全体に設けられるものに限られず、ティース部24aの側面及びバックヨーク分割部22aの側面の一部に設けられるものであってもよい。ティース部24aの側面及びバックヨーク分割部22aの側面の一部とは、例えば、鍔部30aと他の鍔部とが対向する鍔部30aの側面(図8(イ)の点線枠z1)、ティース部24aを構成する本体部28aからバックヨーク分割部22aに切り替わるL字状側面(図8(イ)の点線枠z2)等である。鍔部30aの側面及びL字状側面は、上記でも説明したように、磁束洩れが起こる代表的な箇所であり、少なくとも鍔部30aの側面及びL字状側面に磁気シールド26を設けることによっても、磁束漏れを防止することは可能であり、電動機のトルクの低下を低減させることができる。
図9(イ)は、図7に示すA−A線における他の実施形態に係るステータ分割コアの模式断面図であり、図9(ロ)は、図7に示すB−B線における他の実施形態に係るステータ分割コアの模式断面図である。図9(イ)及び(ロ)に示す矢印m,nは、電動機の稼動時に、ステータ分割コア5内に流れる理想的な磁束を示すものである。上記で述べたように、電動機のうち、高出力が要求されるモータでは、ステータの至るところで磁束漏れが起こる。したがって、図9(イ)及び(ロ)に示すように、磁気シールド26は、ティース部24a内に流れる磁束と略平行するティース部24aの側面及びバックヨーク分割部22a内に流れる磁束と略平行するバックヨーク分割部22aの側面に備えられていることが好ましい。また、図8に示す本実施形態のステータ分割コア4のように、ティース部の側面及びバックヨーク分割部の側面全体に、磁気シールド26が備えられていることがより好ましい。
図10は、本実施形態に用いられる磁気シールドの構成を示す模式断面図である。図10に示すように、磁気シールド26は、扁平粉29の長軸(長径)Xを磁気シールド26の厚み方向に層状に積層されることで所定の厚さに形成されたものである。また、扁平粉29の長軸(長径)Xは、磁気シールド26の長さ方向に揃えられている。ここで扁平粉とは、図10に示す扁平粉の長軸(長径)Xと扁平粉の短軸(短径)Yとの割合(アスペクト比=X/Y)が、1.5より大きいものを言う。扁平粉の長軸X及び扁平粉の短軸Yは、測定顕微鏡(オリンパス社製、STM6型)により測定することができる。
図10に示す矢印cは、磁束である。矢印cに示すように、磁束は、扁平粉29の長軸Xに対する垂直方向、すなわち磁気シールド26の厚み方向には流れ難く、扁平粉29の長軸Xに沿っては流れやすい。したがって、磁気シールド26は、ステータから洩れようとする磁束(矢印c)の磁壁となるため、磁束漏れを抑制することができる。
扁平粉29としては、例えば、純Fe系、Fe−Si系、Fe−Co系、Fe−Cr系、Fe−Cr−Ni系、Fe−Si−Al系等のFe系金属(合金)、Cu系金属、Al系金属の粒子等が挙げられる。
また、扁平粉29のアスペクト比は、1.5以上であればよいが、6〜10の範囲が好ましい。
扁平粉29の長軸X(長径)は、50〜1000μmの範囲が好ましく、180〜500μmの範囲がより好ましい。また、扁平粉29の短軸Y(短径)は、5〜500μmの範囲が好ましく、30〜100μmの範囲がより好ましい。扁平粉の長軸及び扁平粉の平均厚みが、上記範囲外であると、磁気シールド26の強度が低下する場合がある。
磁気シールド26の厚みは、ステータから磁束漏れを防止することができる厚みであれば特に制限されるものではないが、5〜1000μmの範囲が好ましい。
磁気シールド26は、例えば、扁平粉29を金型等に入れ、700MPa〜1600MPaまでの圧力で加圧成形することによって得られる。
または、磁気シールド26は、例えば、扁平粉29と有機バインダとを混練機等により混合し、得られた混練物を射出成形機、又は押し出し成形機等によって成形することによって得られるものでもよい。有機バインダとしては、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルサルファイド等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂等を使用することができる。
図11(イ)は、ステータ分割コアを構成するティース部及びバックヨーク分割部の材質が磁性粉である場合、図7に示すA−A線及びB−B線におけるステータ分割コア4の模式断面図である。一方、図11(ロ)は、ステータ分割コアを構成するティース部及びバックヨーク分割部の材質が電磁鋼板である場合、図7に示すA−A線及びB−B線におけるステータ分割コア4の模式断面図である。図11(イ)及び(ロ)に示すように、本実施形態の分割ステータコア4を構成するティース部24a及びバックヨーク分割部22aは、磁性粉38を加圧成形して得られるもの、電磁鋼板33を分割ステータコア4の厚み方向(図11(ロ)に示す矢印s)に積層し、接着等によって一体成形して得られるものでもよい。
磁性粉38の形状は、球状でも扁平状でも特に制限されるものではない。磁性粉38としては、例えば、純Fe系、Fe−Si系、Fe−Co系、Fe−Cr系、Fe−Cr−Ni系、Fe−Si−Al系等の金属(合金)が挙げられる。一方、電磁鋼板33は、無方向性電磁鋼板及び方向性電磁鋼板いずれであっても良い。
図14は、図7のA−A線におけるステータ分割コア4の構成の他の一例を示す模式断面図である。図14に示すように、バックヨーク分割部22a及びティース部24aは、磁性粉38aの成形体であり、磁気シールド26は、磁性粉38aの体積平均粒径より小さい体積平均粒径を有する磁性粉38bの成形体である。
バックヨーク分割部22a及びティース部24aに用いられる磁性粉38aの体積平均粒径より、小さい体積平均粒径を有する磁性粉38bを磁気シールド26に用いることによって、磁気シールド26の単位体積当たりの磁壁を増加させることができるため、ステータの磁束漏れを抑制することができる。
また、バックヨーク分割部22a及びティース部24aの磁性粉38aより体積平均粒径の小さい磁気シールド26の磁性粉38bは、扁平粉であることがより好ましい。上記でも説明したように、磁気シールド26が、扁平粉の成形体であれば、もともと磁気シールド26の厚み方向に対して磁束は流れ難い(例えば図10に示す)。したがって、より効果的にバックヨーク部22a及びティース部24aから洩れようとする磁束に対して磁気シールド26が磁壁となり、ステータの磁束漏れを抑制することができる。
また、バックヨーク分割部22a及びティース部24aに用いられる磁性粉38aの体積平均粒径より、磁気シールド26に用いられる磁性粉38bの体積平均粒径を小さくすることによって、ステータの渦電流損失を低減させることもできる。モータの回転数を高くするために、モータの駆動周波数を上げると、ステータの表面(すなわち、ティース部24a又はバックヨーク分割部22aの表面)に磁束が集中し、渦電流損失が大きくなる。図15は、成形体を構成する磁性粉の体積平均粒径と成形体の渦電流損失との関係を示す図である。図15に示すように、成形体を構成する磁性粉の体積平均粒径を小さくすれば、成形体の渦電流損失は小さくなる。したがって、モータの駆動周波数を上げて、ステータの表面に磁束が集中しても、バックヨーク分割部22a及びティース部24aに用いられる磁性粉38aの体積平均粒径より、小さい体積平均粒径を有する磁性粉38b(磁気シールド26)が、ステータの表面にあるため、ステータの渦電流損失を低減させることができる。渦電流損失は、B−Hアナライザー(岩崎通信機社製 SY−8232)により、測定することができる。
バックヨーク分割部22a及びティース部24aの磁性粉38aの体積平均粒径は、50μm以上〜500μm以下の範囲であることが好ましい。バックヨーク分割部22a及びティース部24aの磁性粉38aの体積平均粒径が、上記範囲外であると、ステータの強度が低下する場合や、鉄損が著しく悪化する場合がある。また、磁気シールド26の磁性粉38bの体積平均粒径は、10μm以上〜50μm未満の範囲であることが好ましい。磁気シールド26の磁性粉38bの体積平均粒径が、10μmより小さいとヒステリシス損失が大幅に悪化する場合があり、50μm以上であると、ステータの渦電流損失を増加させる場合がある。体積平均粒径は、測定顕微鏡(オリンパス社製、STM6型)、レーザー回析式粒度分布測定装置等により測定することができる。
上記説明したように、磁気シールド26の磁性粉38bとしては、例えば、純Fe系、Fe−Si系、Fe−Co系、Fe−Cr系等が挙げられるが、ステータの渦電流損失を低減させる点で、Fe−Si系合金であることが好ましく、Fe−Si系合金中のSiの含有量が1〜3重量%であるFe−Si系合金がより好ましい。図16は、成形体の磁性粉がFe−Si系合金である場合のSi含有量と成形体の渦電流損失との関係を示す図である。図16に示すように、Fe−Si系合金中のSi含有量が増加するにつれて、渦電流損失が低減する。Fe−Si系合金中のSiの含有量が3重量%より多いと、磁気シールドの強度が低下する場合がある。
本実施形態に係るステータ3は、図7に示すステータ分割コア4を環状に配置した後に、外周を非磁性リング等により固定し、焼きばめし、一体化させることによって得られる。また、本実施形態に係るステータ3は、全て磁気シールド26を備えるステータ分割コア4によって構成されるものに限られない。例えば、磁気シールド26を備えるステータ分割コア4と磁気シールドを備えないステータ分割コア(従来使用されているもの)とを交互に又はランダムに配置したステータであってもよい。
このように、本実施形態に係るステータは、ティース部及びバックヨーク部に磁気シールドを備えることによって、磁束漏れを抑制することができる。したがって、本実施形態に係るステータが、高出力が要求されるモータに使用される場合でも、モータのトルクの低下を抑制することができる。
次に本実施形態に係るステータの製造方法について説明する。
本実施形態に係るステータの製造方法は、ティース部の側面及びバックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを加圧成形するものである。
本実施形態に係るステータを構成するティース部及びバックヨーク部に磁性粉を用いた場合を例として、以下説明する。
図12は、本実施形態に係るステータの製造方法を説明するための図である。図12に示す金型32は、本実施形態に係るステータを形成するための金型の一部断面を示すものである。金型32は、バックヨーク部を形成するためのバックヨーク形成部34及びティース部を形成するためのティース形成部36を有する。
上記磁気シールドの加圧成形は、図12に示すように、上記説明した磁気シールド26を金型32に接着剤又は下記の方法等によって貼り付けた後、上記説明した磁性粉38を金型に投入し、加圧成形するものである。加圧成形する圧力は、700〜1600MPaの範囲であることが好ましく、1100〜1600MPaの範囲であることがより好ましい。上記範囲外では、磁気シールド26がティース部及びバックヨーク部の側面に成形されない場合がある。
また、磁気シールドの加圧成形は、必ずしも上記に限定されるものではない。例えば、磁性粉38を金型32に投入し、加圧成形した加圧成形品に、磁気シールド26を接着剤等により貼り付けるものであってもよい。または、上記説明した扁平粉29を金型32に接着剤又は下記の方法によって貼り付けた後、加圧成形し磁気シールドを成形した後、磁性粉38を投入し、加圧成形(圧力は、上記の範囲である)するものであってもよい。さらに、または、扁平粉29を金型32に接着剤又は下記の方法によって貼り付けた後、磁性粉38を投入し、加圧成形(圧力は、上記の範囲である)するものであってもよい。
扁平粉29又は磁気シールド26を金型32に貼り付ける方法としては、金型32に静電気を発生させることによって、金型32に扁平粉29又は磁気シールド26を貼り付けるものであってもよい。金型32に静電気を発生させることによって、加圧成形前に金型32から扁平粉29又は磁気シールド26が、剥がれることを抑制することができる。
または、金型32に磁場をかけることによって、金型32に扁平粉29又は磁気シールド26を貼り付けるものであってもよい。金型32に磁場をかけることによって、加圧成形前に金型32から、扁平粉29又は磁気シールド26が、剥がれることを抑制することができる。
または、扁平粉29と上記で述べたバインダ樹脂とを混合し、混練物を金型32に塗布するものであってもよい。混練物は、粘性があるため、表面張力によって、加圧成形前に金型32から、扁平粉29が剥がれることを抑制することができる。
また、扁平粉29又は磁気シールド26を金型32に貼り付ける前に、金型32に鉱油、合成油、グリース等の潤滑剤を塗布することが好ましい。潤滑剤を塗布することによって、金型32から加圧成形後の本実施形態に係るステータを剥離しやすくすることができる。
次に、本実施形態に係るステータを構成するティース部及びバックヨーク部に電磁鋼板を用いる場合を例として、以下説明する。
電磁鋼板を用いる場合の上記磁気シールドの加圧成形は、プレス装置等により打ち抜き加工された複数の電磁鋼板を積層して一体化したステータに磁気シールドを接着剤等により貼り付けるものである。
このように、本実施形態に係るステータの製造方法では、ステータを構成するバックヨーク部及びティース部に磁気シールドを設けることによって、磁束漏れを抑制したステータを製造することができる。
次に、本実施形態に係るステータを備える電動機について説明する。
図13は、本実施形態に係る電動機の構成の一例を示す模式図である。電動機は、ACモータ、SRモータ、クローポール型モータ等のパルスモータ等特に制限されるものでない。本実施形態では、SRモータ(以下単にモータと呼ぶ)を例に以下説明する。図13に示すように、モータ6は、ステータ40、ロータ42、ステータ40及びロータ42を収容する枠体(不図示)を備えている。ステータ40は、上記説明したステータ(例えば、図6に示すステータ3)と同様の構成を有し、ティース部(50a,50b,・・・)及びバックヨーク部52の側面のうち少なくともいずれか一方に、磁気シールド(不図示)を備えるものである。また、ステータ40は、枠体の内側に固定されている。
ロータ42は、シャフト44、ロータコア46を備えるものである。図13に示すようにロータ42は、中央に配設されたシャフト44の周りにロータコア46が固定されている。また、ロータ42は、ステータ40との間に所定のギャップを有するように挿入配置されている。
ロータコア46には、複数の永久磁石(48a,48b,・・・)が設けられている。また、ロータコア46は、プレス装置により打ち抜き加工された複数の上記電磁鋼板を積層して一体化すること等により構成されている。ロータコア46の構成はこれに限定されるものではなく、上記磁性粉を金型に投入し加圧成形されたものであってもよい。シャフト44は、枠体にベアリング(不図示)を介して支持されている。
次に、本実施形態に係るモータ6の稼動について説明する。例えば、ステータ40のティース部50aのコイル(不図示)に電流を流すことによって、永久磁石48aからティース部50a内へ磁束が流れ、永久磁石48aがティース部50aに引きつけられる。さらに、別のティース部50bのコイル(不図示)に電流を流すことによって、他の永久磁石48bがティース部50bに引き付けられる。これを連続的に行うことによってロータ42が回転し、トルクが発生する。
永久磁石48aから発生する磁束は、ティース部50a内を通り、バックヨーク部52へと流れる。しかし、ティース部50a、及びバックヨーク部52から磁束が洩れると、永久磁石48aを引きつける力が弱くなるため、トルクが低下する。本実施形態に係るモータ6は、ティース部(50a,50b,・・・)及びバックヨーク部52の側面に磁気シールドを備えているため、ティース部(50a,50b,・・・)及びバックヨーク部52からの磁束漏れを抑制することができる。
以上、図13により本実施形態に係るモータについて説明したが、モータの構成は、これに限定されるものではなく、例えば、永久磁石がロータコア内に埋め込まれた埋め込み型モータ等であってもよく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更があっても、それらは、本発明に含まれるものである。
1,3,40 ステータ、2a,2b,2c,4,5 ステータ分割コア、6 モータ、10,22,52 バックヨーク部、10a,10b,10c,22a バックヨーク分割部、12,12a,12b,12c,24,24a,50a,50b ティース部、14,42 ロータ、16a,16b,16c,32a コイル、18a,18b,18c 永久磁石、20a,20b,20c、30a 鍔部、26 磁気シールド、28a 本体部、29 扁平粉、32 金型、33 電磁鋼板、34 バックヨーク形成部、36 ティース形成部、38,38a,38b 磁性粉、44 シャフト、46 ロータコア、48a,48b 永久磁石。
Claims (9)
- 環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータであって、
前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備えることを特徴とする電動機のステータ。 - 環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータであって、
電動機の稼動時に、前記ティース部内に流れる磁束と略平行する前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部内に流れる磁束と略平行する前記バックヨーク部の側面に、磁気シールドを備えることを特徴とする電動機のステータ。 - 請求項1又は2記載の電動機のステータであって、前記磁気シールドが、扁平粉により構成されることを特徴とする電動機のステータ。
- 請求項1又は2記載の電動機のステータであって、前記バックヨーク部及び前記ティース部は、磁性粉により構成されており、前記磁気シールドは、前記磁性粉の体積平均粒径より小さい体積平均粒径を有する磁性粉により構成されていることを特徴とする電動機のステータ。
- 請求項4記載の電動機のステータであって、前記磁気シールドの磁性粉は、扁平粉であることを特徴とする電動機のステータ。
- 請求項4又は5記載の電動機のステータであって、前記バックヨーク部及び前記ティース部の磁性粉の体積平均粒径は、50μm以上〜500μm以下の範囲であり、前記磁気シールドの磁性粉の体積平均粒径は、10μm以上〜50μm未満の範囲であることを特徴とする電動機のステータ。
- 請求項4〜6のいずれか1項に記載の電動機のステータであって、前記磁気シールドの磁性粉が、Fe−Si系合金であり、前記Fe−Si系合金中のSiの含有量が1〜3重量%であることを特徴とする電動機のステータ。
- 環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータの製造方法であって、
前記ティース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを加圧成形することを特徴とする電動機のステータの製造方法。 - 環状のバックヨーク部と、前記バックヨーク部の半径方向に突出する複数のティース部と、を含む電動機のステータを有する電動機であって、
前記電動機のステータが、前記ディース部の側面及び前記バックヨーク部の側面のうち少なくともいずれか一方に磁気シールドを備えることを特徴とする電動機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007020583A JP2008118840A (ja) | 2006-10-12 | 2007-01-31 | 電動機のステータ、電動機のステータの製造方法、及び電動機 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006278679 | 2006-10-12 | ||
JP2007020583A JP2008118840A (ja) | 2006-10-12 | 2007-01-31 | 電動機のステータ、電動機のステータの製造方法、及び電動機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008118840A true JP2008118840A (ja) | 2008-05-22 |
Family
ID=39504314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007020583A Pending JP2008118840A (ja) | 2006-10-12 | 2007-01-31 | 電動機のステータ、電動機のステータの製造方法、及び電動機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008118840A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012050200A (ja) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Toyota Motor Corp | 分割ステータコアとその製造方法、および、分割ステータコアを具備するモータ |
CN103329401A (zh) * | 2010-12-13 | 2013-09-25 | 拉达姆发动机有限责任公司 | 用于具有低损耗磁性材料的电动马达或发电机的定子及其制造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54122808A (en) * | 1978-03-17 | 1979-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | Iron core for rotary armature |
JP2005184916A (ja) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 圧粉磁心およびステータコア |
JP2006006015A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ステータコア |
JP2006024869A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 圧粉磁心およびその製造方法 |
-
2007
- 2007-01-31 JP JP2007020583A patent/JP2008118840A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54122808A (en) * | 1978-03-17 | 1979-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | Iron core for rotary armature |
JP2005184916A (ja) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 圧粉磁心およびステータコア |
JP2006006015A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ステータコア |
JP2006024869A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 圧粉磁心およびその製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012050200A (ja) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Toyota Motor Corp | 分割ステータコアとその製造方法、および、分割ステータコアを具備するモータ |
CN103329401A (zh) * | 2010-12-13 | 2013-09-25 | 拉达姆发动机有限责任公司 | 用于具有低损耗磁性材料的电动马达或发电机的定子及其制造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9385581B2 (en) | Magnetic gear mechanism | |
CN102111028B (zh) | 轴向间隙型旋转电机以及其中所使用的转子 | |
JP5662305B2 (ja) | 永久磁石ロータとその製造方法 | |
EP2916434B1 (en) | Electric motor with embedded permanent magnet, compressor, and refrigeration and air conditioning equipment | |
US8659199B2 (en) | Axial gap permanent magnet motor, rotor used for the same, and production method of the rotor | |
JP5347587B2 (ja) | クローポール型モータ | |
JP2012244838A (ja) | 回転電機用ロータ、回転電機、および、回転電機用ロータの製造方法 | |
JP2019075952A (ja) | アキシャルギャップ型回転電機 | |
CN112913113A (zh) | 铁芯、定子及旋转电机 | |
US7759833B2 (en) | Permanent magnet rotator and motor using the same | |
JP2008118840A (ja) | 電動機のステータ、電動機のステータの製造方法、及び電動機 | |
JP2017070031A (ja) | ロータ | |
JP2010252417A (ja) | アウターロータ型ipmモータとそのロータ | |
JP2005110372A (ja) | アキシャルギャップモータ | |
EP1553685B1 (en) | Stator for reciprocating motor | |
JP5672149B2 (ja) | 回転電機用ロータ、および、これを用いた回転電機 | |
JP2006246622A (ja) | ステータ、回転機用コア及び回転機 | |
JP6107299B2 (ja) | 内包磁石型同期機のアウターロータの製造方法 | |
JP4500180B2 (ja) | 電動機の分割型固定子の製造方法 | |
JP4238588B2 (ja) | モーター、モーター用ロータ及び複合異方性磁石 | |
JP4882720B2 (ja) | 電動機のステータ、電動機のステータの製造方法、及び電動機 | |
JP2006180677A (ja) | 鉄心一体型スキュー磁石回転子およびその製造方法 | |
JP2011072148A (ja) | 回転機 | |
JP7394428B1 (ja) | ブラシレスspmモータおよびその回転子の製造方法 | |
JP2014225959A (ja) | 回転電機の回転子及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090601 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110824 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110830 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120110 |